Формула бензола

Определение и формула бензола

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бензол – важное органическое химическое соединение, состоящее из шести атомов углерода соединенных в кольцо и имеющее ароматический характер.

Химическая формула – $C_6H_6$

Молярная масса равна $78,11$ г/моль.

Физические свойства – в обычных условиях представляет собой бесцветную жидкость с определенным резким запахом.

Химические свойства бензола

Для бензола типичными являются реакции электрофильного замещения в кольцо. Он реагирует с непредельными углеводородами, галогеналканами, галогенами, сильными кислотами. Реакции расщепления ароматического кольца проходят в жёстких условиях.
$C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow[]{FeCl_3} C_6H_5Cl + HCl$

$C_6H_6 + 3Cl_2 \xrightarrow[]{T, h\nu} C_6H_6Cl_6$

$C_6H_6 + C_2H_5Br \xrightarrow[]{FeBr_3} C_6H_5C_2H_5 + HBr$

$C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow[]{H_2SO_4} C_6H_5NO_2 + H_2O$

$C_6H_6 + H_2SO_4 \rightarrow C_6H_5SO_3H + H_2O$

Применение

Бензол в основном применяют для синтеза других органических веществ, а именно: этилбензола, кумола, циклогексана, нитробензола.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Какой объём водорода присоединится к $156$ граммам $C_6H_6$ при его гидрировании?

Решение

При гидрировании бензола исчезает ароматический характер ядра. Запишем уравнение реакции гидрирования бензола, в ходе которой образуется циклогексан:

$C_6H_6 + 3H_2 \overset{t^0, cat.}{\rightarrow} C_6H_{12}$

Определим количество вещества бензола:

$n (C_6H_6) = \frac{m}{M} = \frac{156}{78} = 2$ моль

По уравнению реакции гидрирования вычислим количество водорода, который присоединяется к бензолу:

$1$ моль бензола присоединяет $3$ моль $H_2$

$2$ моль бензола присоединяет $x$ моль $H_2$

Откуда:

$\frac{1}{3}=\frac{2}{x}$

$x = \frac{2 \cdot 3}{1} = 6$ моль

По формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и объемом, рассчитаем объем водорода, который затрачен на гидрирование бензола:

$V = n \cdot V_m$